混凝土裂缝修补的最佳方法：混凝土裂缝自我愈合的方法有哪些

混凝土在受力或其它因素的作用下，会出现裂缝，影响了混凝土的使用寿命，裂缝自愈合混凝土可以在不影响结构尺寸和美观的情况下，在混凝土出现裂缝后，自动分泌出的粘结液流出深入裂缝，粘结液可使混凝土裂缝重新愈合，恢复并提高混凝土的性能。

在混凝土裂缝自愈合研究的初期阶段，主要是基于混凝土本身潜在的愈合能力的研究，实际体现在对于其机理和愈合效果的研究。J.Stefan(1995)将混凝土试件冻融破坏后，放置水中2～3个月后混凝土几乎能全部恢复损失的共振频率，并且裂缝中有钙矾石晶体和氢氧化钙晶体。此实验是在有水环境中且产生了水泥水化产物，这说明混凝土自愈合可能的形成原因是混凝土中未水化完全的水泥再次水化。国内也有学者做了这方面的实验和研究，并更进一步得到确切结论。

生物有机体的显著特点之一是具有再生机能，受到破坏以后机体能自行修补创伤。骨是具有自修复和自适应特性的一个范例，图1所示为骨的自修复过程。骨折后断裂处的血管破裂，血液由血管的撕裂处流出，形成以裂口为中心的血肿，继而成为血凝块，称为破裂凝块，并初步将裂口连接(图1(a))。接着形成由新生骨组织组成的骨痂，位于裂口区内和周围(图1(b))。与此同时，裂口内的纤维骨痂变成软骨，进一步增生而形成中间骨痂，然后中间骨痂和内外骨痂合并，在成骨细胞和破骨细胞的共同作用下将原始骨痂改造成正常骨(图l(c))。在修复过程中新骨在变形处凹面形成，而老骨从变形处凸面去除。自修复是生物体在长期进化过程中形成的一种自我保护、自我恢复的方式，是对外界损伤的敏感响应。

人们从生物体系统中得到启示，希望在混凝土结构中得到与生物体中相类似的修复系统，当混凝土中出现裂缝或损伤时，能够触发一种自动的修复反应，自动愈合。现已经发展好几种裂缝仿生自复技术，图2为混凝土自修复技术流程图及相关的问题，其一为封闭裂缝自修复，其二为填充裂缝自修复。

1 封闭裂缝自修复混凝土

封闭裂缝自修复混凝土形状记忆合金性能稳定，电阻率大，对应变敏感，可恢复应变大；当恢复受到约束时能产生较大的恢复力。利用形状记忆合金的这些特性，将形状记忆合金或聚合物预埋在混凝土结构中易产生裂缝的部位或构件，可制成裂缝白监测、自修复机敏混凝土。在外力作用下混凝土产生变形，形状记忆合金将随之产生应变。当混凝土结构构件出现裂缝时，裂缝处的形状记忆合金丝的应变增大，从而导致其内部电阻值发生变化。根据事先测定的形状记忆合金丝应变与电阻值的关系，由测定电阻变化值的单片机就可自动确定实际裂缝的宽度，由形状记忆合金丝的埋置位置，单片机就可确定是那根结构件或何处发生裂缝，从而可实现混凝土结构裂缝的自诊断、自监测。一旦裂缝的宽度超过允许的限值时，单片机启动接通电流的装置，通电激励形状记忆合金使之产生形状恢复效应。形状记忆合金恢复时对裂缝面施加压应力，抑制裂缝的开展，并且迫使裂缝合拢、闭合，使混凝土结构构件的挠度和变形恢复。形状记忆合金使两裂缝面重新结合到一起，减少了裂缝末端的应力集中，没有应力集中裂缝将不再扩展，因此混凝土裂缝实际上被修复。

2 填充裂缝自修复混凝土

填充裂缝自修复混凝土是在混凝土中布置许多细小纤维(或多孔的形状记忆合金)管道，管中装有修复剂(交联聚合物或溶剂)，或在混凝土中掺入内含修复剂的空心胶囊，在外界环境作用下，一旦混凝土开裂或出现损伤，内装的修复剂流出渗入损伤处，填充裂缝，并在两裂缝面之间形成黏结，使其愈合。其中的修复反应是通过裂缝末端压力场来引发的，增加的压力将使空心胶囊和纤维破裂或使多孔的形状记忆合金变形，修复剂由裂缝所创造的通道表面的毛细作用从胶囊和纤维中传送到裂缝面，或由形状记忆合金的收缩产生的压力传送到裂缝区；然后通过射线、附加化学物质(对于多成分的修复剂)，或温度的改变来触发修复剂发生聚合反应，修复裂缝及损伤。在传统的人工修复混凝土结构裂缝方法中，修复剂贮存在结构的外部容器中，修复时将修复剂的各组份混合在一起并调匀，通过压力使其传送到损伤区，形成黏结、修复裂缝。因此，要使混凝土具有白行修复性且相当地快速，必须解决好3个关键的问题：a、修复剂的贮存；b、修复剂至损伤处的传送；c、修复功能的触发。

虽然自修复混凝土的理论还有待进一步的完善，它在结构中的应用仍处于尝试阶段，但是随着人们对自修复混凝土研究工作的深入开展，利用其自行修复性，为混凝土材料的安全使用和维护保障提供可靠的技术保证是现实可行的，裂缝自修复混凝土在结构中的应用前景是十分广阔的。